V magistrskem delu je predstavljena izvedba realnočasovnega operacijskega sistema (RTOS) na mikrokrmilniku Adafruit Feather M0 proizvajalca Adafruit Industries s pripadajočimi merilnimi senzorji. Realnočasovni operacijski sistem je programska oprema, ki zagotavlja delovanje določenega procesa znotraj časovnega okvirja, ki ga uporabnik čuti kot takojšnjega, čeprav ta proces vseeno potrebuje nekaj časa za delovanje. RTOS je zasnovan za procese in naprave, kjer je obdelovanje podatkov in meritev časovno omejeno. Sestavljeni mikrokrmilnik se lahko uporablja za merjenje različnih fizikalnih parametrov v športu, kot so hitrost, pospešek, kotna hitrost in lokalni čas merjenca, ki jih pridobi s pomočjo dodanih senzorskih vezij. V športnih meritvah je namreč nujno zagotoviti meritve v realnem času, ker je to ključno za natančno analizo gibanja športnikov in identifikacijo hitrih sprememb gibov. Z višjo vzorčno frekvenco pa se tudi zmanjša verjetnost, da bi zamudili pomembne dogodke ali spremembe v merjenih parametrih, kar vodi v bolj zanesljive in celovite podatke.
Za izvedbo programske opreme RTOS sistema smo uporabili razvojno okolje Arduino. Za potrebno delovanje programske kode je bilo treba pred tem v okolju naložiti še potrebne gonilnike in knjižnice, ki jih standardni Arduino ne vsebuje. Za različne namene merjenja fizikalnih parametrov smo zato spisali več različnih kodnih datotek za različne namene. Za analizo dobljenih meritev pa so bile spisane še datoteke v programskem jeziku Python, ki so pridobljene vzorce meritev razčlenile na berljivo obliko in jih shranile v tekstne datoteke za nadaljnjo statistično analizo.
Na koncu smo meritve analizirali še v različnih okoljih, pri različnih jakosti Wi-Fi signala in pri uporabi različnih Wi-Fi usmerjevalnikov, ker mobilno omrežje lahko vpliva na morebitne izgube pri brezžičnem pošiljanju meritev. Za pošiljanje meritev na izbran naslov IP smo uporabili protokol UDP, ki je hiter komunikacijski protokol, vendar pa ne zagotavlja stalne povezave, saj strežnik le pošilja pakete odjemalcu in ne preverja, če je odjemalec pakete dobil.
Rezultati naše naloge so pokazati, da smo uspešno implementirati RTOS sistem na vezju mikrokrmilnika in s tem močno pohitrili meritve različnih fizikalnih parametrov, s tem pa je bil cilj naloge dosežen. Izmerjeno maksimalno vzorčno frekvenco meritev smo tekom meritev pohitrili z optimizacijami, ki so podrobneje predstavljene v petem poglavju.
|
